Анотація до роботи:

Обертюх Ю. В. Розробка способів знешкодження антипоживних речовин зерна сої при використанні на кормові цілі.— Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.02.02 — годівля тварин і технологія кормів. Інститут кормів УААН. Вінниця, 2003.

У дисертаційній роботі проведений всебічний аналіз способів інактивації антипоживних речовин зерна сої та розробка нових на основі дії теплового фактору, хімічних реагентів, біологічних чинників, пошуку сортів із пониженим їх вмістом і підвищеною чутливістю до інактивуючих факторів та вплив термічно обробленого зерна сої на організм телят і поросят.

Вивчено мінливість хімічного складу сортів сої і кореляційні відношення між вмістом протеїну, жиру й активністю інгібіторів трипсину й уреази. Встановлено тісний від’ємний кореляційний зв’язок між вмістом протеїну та жиру і нелінійний характер зв’язку між протеїном, жиром та інгібіторами трипсину, уреазою. Газохроматографічний аналіз жирнокислотного складу ліпідів зерна сої виявив тісні від’ємні кореляційні зв’язки між лінолевою, ліноленовою і олеїновою кислотами. Встановлена порогова активність інгібіторів трипсину при згодовуванні соєвого “молока” телятам у молочний період вирощування. Відзначено, що вік тварин є основним фактором чутливості тварин до антипоживних речовин сої. Проведені дослідження по згодовуванню свиням на відгодівлі термохімічно обробленої гідроксидом кальцію соєвої дерті. Не було виявлено негативного впливу термохімічно обробленої сої у складі корму раціону на фізіологічний стан тварин. Показана інактивація антипоживних речовин у незрілому зерні сої при консервуванні цілих рослин сої.

1. Експериментальні дослідження існуючих способів знешкодження антипоживних речовин у зерні сої, а саме при обробці на сушильних агрегатах барабанного типу, установках по мікронізації зерна та екструдерах показали, що дані способи не забезпечують достатню інактивацію антипоживних речовин в зерні сої. Розроблені нами нові технічні прийоми і способи знешкодження антипоживних речовин у зерні сої такі, як обробка зерна в тепловій камері порційної дії КТС-02, хімічна інактивація гідроксидом кальцію та біологічні методи забезпечують необхідну інактивацію антипоживних речовин у зерні сої.

2. Термообробка зерна сої на сушильних агрегатах барабанного типу (АВМ-0,65 і СБ-1,5) не забезпечує необхідної інактивації антипоживних речовин у зв’язку з його нерівномірною обробкою. Активність уреази зберігається на рівні 0,5 од. рН, а активність інгібіторів трипсину зменшується лише на 80-83%, що не дає підстав для широкого використання даного способу в технології переробки зерна сої на кормові цілі.

3. Обробка концентратом низькомолекулярних жирних кислот (КНМК) зерна сої у дозі 10 л/т розведеного в 2 рази водою з витримкою протягом місяця в бурті у складі з наступним прожарюванням на сушильному агрегаті АВМ-0,65 знижує уреазну активність до рівня 0,12 од. рН, що дає можливість використовувати таке зерно в годівлі великої рогатої худоби та свиней при відгодівлі. Найбільш оптимальний спосіб мікронізації сої на установках барабанного типу з внутрішньою спіральною навивкою, де забезпечується перемішування зернової маси і рівномірність термообробки. Активність уреази за такою технологією становить 0,2-0,4 од. рН.

4. Теплова камера порційної дії КТС-02 дає можливість провести термічну обробку сої у заданих температурних режимах при рівномірній обробці зернової маси завдяки перемішуванню зерна по типу “п’яної” бочки, що забезпечує достатню інактивацію уреази й інгібіторів трипсину. Оброблене зерно може використовуватися в годівлі всіх видів і вікових груп тварин.

5. Рівень інактивації антипоживних речовин сої при екструзії залежить від конструкційних особливостей екструдера, температури і вологості зерна. Найкращим вітчизняним екструдером для обробки сої є УЭС-Ф-800У виробництва Пальмірського РТП, де температура екструзії становить 150С, активність уреази в екструдаті — 0,1 од. рН та інгібіторів трипсину — 4,0 мг/г. Найглибша інактивація антипоживних речовин сої проходить на екструдері Insta-Pro-2000R при температурі екструзії — 150С, де активність уреази в екструдаті становить 0,06 од. рН та інгібіторів трипсину — 3,0 мг/г. При підвищенні вологості сої відбувається зниження температури екструзії зерна і глибини інактивації інгібіторів трипсину.

6. Автоклавування зерна сої при температурі 105С і тиску 1,6 кгс/см² протягом 30 хвилин призводить до повної інактивації уреази, при активністі інгібіторів трипсину 1,6 мг/г. При цьому вологість отриманого продукту збільшується у 2 рази. Варіння сої — це найбільш енерговитратний спосіб інактивації антипоживних речовин.

7. Згодовування термічно обробленого при високих температурних режимах зерна сої телятам показало, що основні фізіологічні показники, такі як зовнішній вигляд тварин, характер волосяного покриву, морфологічний стан внутрішніх органів і гематологічні показники були в межах фізіологічної норми. Рубець і кишечник не зазнав структурних змін, в сичузі відмічено зменшення товщини стінки за рахунок потоншення серозно-м’язової оболонки і висоти складок слизової оболонки (Р<0,05). В печінці і екзокринній частині підшлункової залози відмічена структурна перебудова, яка направлена на компенсацію функції цих залоз. Підвищення рівня лінолевої кислоти за рахунок олеїнової у плазмі крові, печінці та м’язах у телят дослідної групи свідчить про краще забезпечення організму телят незамінними вищими жирними кислотами.

8. При приготуванні соєвого “молока” не спостерігається залежності між інактивацією уреази й інгібіторів трипсину. Уреаза руйнується повністю протягом перших кількох хвилин після початку кипіння соєвого “молока”, при цьому активність інгібіторів трипсину знижується лише на 20-30%. При варінні соєвого “молока” протягом 60 хвилин активність інгібіторів трипсину знижується до 5 мг/г у перерахунку на суху речовину. Попереднє замочування зерна протягом доби при приготуванні соєвого “молока” скорочує час варіння на 1/3. При приготуванні соєвого “молока” з попереднім замочування зерна і варінні його протягом 60 хвилин активність інгібіторів трипсину знижується до 1,3 мг/г у перерахунку на суху речовину.

9. Приготування на промисловій установці соєвого “молока” 10% за сухою речовиною при температурі 102С і тиску 0,4 кгс/см² протягом 40 хвилин дає змогу отримати продукт з активністю інгібіторів трипсину 3 мг/г. Основним фактором проявлення розладів процесів травлення в телят 1-1,5 місячного віку при випоюванні соєвого “молока” із заміною ним 3/5 цільного молока є порогова концентрація інгібіторів трипсину на рівні 3 мг/г, яка не викликає діареї в телят. З початком функціонування рубця в телят 2-3 місячного віку відбувається часткове знешкодження інгібіторів трипсину мікрофлорою, яка заселяє рубець, тому що антипоживні сполуки є високорозчинними білковими речовинами.

10. Хімічну інактивацію антипоживних речовин сої доцільно проводити в подрібненому зволоженому зерні, що забезпечує достатнє протікання хімічних реакцій. Такі антипоживні речовини, як уреаза і лектини руйнуються в кислому середовищі, проте інгібітори трипсину стійкі як у кислому, так і в лужному середовищі. Найбільш активними хімічними реагентами, що знешкоджують інгібітори трипсину та інші антипоживні речовини білкової природи, є двовалентні катіони, які діють на залишки цистину в лужному середовищі. Підвищення температури позитивно впливає на дію хімічного реагенту.

11. Дослідження на відгодівельному молодняку свиней, які у складі корму раціону отримували 300 г на голову за добу термохімічно обробленої дерті сої, як балансуючої протеїнової добавки, замість соняшникової макухи, показали, що негативного впливу на фізіологічний стан тварин не спостерігалось. Середньодобові прирости живої маси свиней дослідної групи були на 5,6% вищі у порівнянні до контрольної.

12. Поживна цінність соєвого “молока” виготовленого на основі молочної сироватки, що одержане при дії температурного фактору в поєднанні з хімічною інактивацією антипоживних речовин гідроксидом кальцію та наступним розкисленням, наближається до цільного молока. Це дає можливість одержати високопоживний замінник молока, який не містить антипоживних речовин, і знизити витрати молочних кормів при вирощуванні телят і свиней.

13. При консервуванні зеленої маси сої з незрілим зерном відбувається інактивація уреази й інгібіторів трипсину. Пожовтіле технічно стигле зерно, має механізми захисту від інактивації інгібіторів трипсину, тоді як уреаза все ж таки руйнується.

14. Аналіз сортів сої колекції Інституту кормів УААН за хімічним складом показав існування сильної оберненої кореляції між протеїном і жиром (–0,969 ± 0,007; t_r > 3,5) та слабкими оберненими кореляціями між протеїном та інгібіторами трипсину (r = –0,018 ± 0,117; t_r < 2) та протеїном і уреазою (r = –0,146 ± 0,114; t_r < 2), що вказує на можливість відбору сортів сої із низьким вмістом антипоживних речовин для годівлі тварин. Жирнокислотний склад сортів сої показав існування сильних обернених кореляцій між олеїновою і лінолевою (r = –0,908 ± 0,021; t_r > 3,5) та олеїновою і ліноленовою кислотами (r = –0,759 ± 0,050; t_r > 3,5). Мінімальним вмістом ліноленової кислоти і максимальним олеїнової відзначався сорт Уборть (3,1%), який може служити вихідним матеріалом у подальших селекційно-генетичних дослідженнях у цьому напрямку.

15. Інгібітори трипсину сої мають гетерогенний склад і різну чутливість до термічної інактивації. Такі сорти сої як Харківська поліпшена, Київська 91 мають значну термостабільність інгібіторів трипсину, середньостійкі — Ликурич, Плай і термолабільні — Київська 27, Прикарпатська 81, Харківська 100, Нива. Тому необхідно підбирати сорти сої найбільш технологічно придатні для того чи іншого способу інактивації антипоживних речовин.

16. Побудована математична модель інактивації інгібіторів трипсину, що відбувається за експоненціальним законом у зв’язку з гетерогенним їх складом і різною чутливістю компонентів до дії інактивуючого фактору.

Пропозиції виробництву

1. Приготування соєвого “молока” необхідно проводити під тиском 0,4 кгс/см² при температурі 102-105С протягом 40 хвилин, що забезпечує інактивацію інгібіторів трипсину до рівня 3 мг/г у перерахунку на суху речовину, такий рівень є пороговим для телят у молочний період вирощування. Поступова заміна телятам із двохмісячного віку 3/5 цільного молока соєвим, забезпечує добре його споживання при цьому не спостерігались розлади травлення.

2. Хімічну інактивацію антипоживних речовин сої при її використанні в годівлі свиней слід проводити при достатній вологості соєвого борошна і використовувати як реагент гідроксид кальцію. Для нейтралізації корму доцільно використовувати молочну сироватку.

Публікації автора:

1. Визначення активності інгібіторів протеаз у зерні сої і продуктах його переробки / Обертюх Ю. В., Геращенко І. І., Кулик М. Ф., Бабич А. О., Петриченко В. Ф., Величко І. М., Овсієнко А. І., Андрейцев А. Ф. // Корми і кормовиробництво. Міжвід. темат. наук. зб. — 1995. — № 40. — С. 87-95. (Дисертант розробив і описав методику).

2. Глазко Т. І., Грига В. Г., Обертюх Ю. В. Стан органів травлення телят при згодовуванні соєвої “кави” // Питання підвищення продуктивності тваринництва. Наукові праці ВДСГІ. — Вінниця, 1997. — Вип. 4. — С. 88-92. (Дисертант провів досліди).

3. Розробка нової технології обробки і використання зерна сої на кормові і дієтичні потреби / Кулик М. Ф., Бабич А. О., Бусол В. О., Засуха Т. В., Андрейцов А. Ф., Величко І. М., Овсієнко А. І., Пилипенко О. М., Обертюх Ю. В., Семенов С. І., Стасюк О. К. // Міжвідомчий тематичний науковий збірник “Корми і кормовиробництво”. — К.: Аграрна наука, 1998. — № 41. — С. 97-109. (Дисертант провів досліди).

4. Визначення уреазної активності в зерні сої та продуктах його переробки / Обертюх Ю. В., Геращенко І. І., Кулик М. Ф., Бабич А. О., Величко І. М., Овсієнко А. І., Петриченко В. Ф., Іванюк С. В. // Міжвідомчий тематичний науковий збірник “Корми і кормовиробництво”. — К.: Аграрна наука, 1998. — № 41. — С. 110-114. (Дисертант розробив і описав методику).

5. Обертюх Ю. В. Хімічний аналіз колекційних сортозразків зерна сої та вплив термічного фактору на інактивацію антипоживних речовин // Корми і кормовиробництво. Міжвід. темат. наук. зб. — К.: Аграрна наука, 1998. — Вип. 45. — С. 164-166.

6. Обертюх Ю. В. Інактивація антипоживних речовин у соєвому “молоці” // Корми і кормовиробництво. Міжвід. темат. наук. зб. — К.: Аграрна наука, 2001. — Вип. 47. — С. 250-253.

7. Обертюх Ю. В., Кулик М. Ф. Основні способи знешкодження антипоживних речовин зерна сої // Корми і кормовиробництво. Міжвід. темат. наук. зб. — 2002. — Вип. 49. — С. 148-155. (Дисертант провів досліди, описав матеріал і сформував висновки).

8. Способ ингибирования антитрипсина в зерне сои: А. с. № 1755421 СССР, МКИ А 23 К 1/00. / М. Ф. Кулик, А. А. Бабич, А. И. Овсиенко, И. Н. Величко, В. В. Химич, Л. С. Прокопенко, В. З. Речицкий, Ю. В. Обертюх (СССР). — № 4829375/15; Заявлено 28.05.1990; Опубл. 15.04.1992. (Дисертант провів досліди).

9. Влияние различных технологий переработки зерна сои на питательную ценность корма / Кулик М. Ф., Величко И. Н., Овсиенко А. И., Царук Л. Л., Обертюх Ю. В. // Тез. докл. всес. симпоз. “Соврем. Аспекты решения проблемы увеличения ресурсов и повышения эффективности использования растительного белка”. — Винница, 1992. — С. 107-109. (Дисертант провів досліди).

10. Влияние различных технологий термической обработки сои на степень инактивирования антипитательных веществ / Кулик М. Ф., Обертюх Ю. В., Величко И. Н., Овсиенко А. И., Андрейцев А. Ф., Ткаченко Д. И., Пилипенко А. Н., Галюк И. Б., Смалиус В. М., Герасимчук А. И., Савчук Н. И. // Симпозіум “Сучасні проблеми виробництва і використання кормового зерна і сої” III. Технології переробки і використання сої і зернофуражних культур для інтенсифікації тваринництва. — Вінниця, 1993. — С. 11-13. (Дисертант провів досліди, описав матеріал).

11. Бабич А. О., Іванюк С. В., Обертюх Ю. В. Селекція сої на понижений вміст інгібіторів трипсину в Лісостепу України // Перша Всеукраїнська (міжнародна) конференція по проблемі “Корми і кормовий білок”. — Вінниця, 1994. — С. 96-97. (Дисертант провів досліди).

12. Неідентифікований фактор прожареної сої в період дорощування молодняка / Кулик М. Ф., Бабич А. О., Андрейцов А. Ф., Бусол В. О., Обертюх Ю. В., Прокопенко Л. С., Овсієнко А. І., Величко І. М., Засуха Т. В. // Перша Всеукраїнська (міжнародна) конференція по проблемі “Корми і кормовий білок”. — Вінниця, 1994. — С. 283-284. (Дисертант провів досліди, описав матеріал).

13. Оцінка вихідного матеріалу за комплексом ознак якісного складу насіння сої / Бабич А. О., Петриченко В. Ф., Іванюк С. В., Кулик М. Ф., Обертюх Ю. В. // Міжнародна конференція “Україна в світових, земельних, продовольчих і кормових ресурсах і економічних відносинах”. — Вінниця, “Аграрна наука”, 1995. — С. 331-332. (Дисертант провів досліди).

14. Нерозкриті фактори впливу баротермічно обробленої сої на організм телят / Кулик М. Ф., Бабич А. О., Бусол В. О., Обертюх Ю. В., Засуха Т. В., Кулик Я. М., Мазуренко М. О., Величко І. М., Овсієнко А. І., Семенов С. І., Бережнюк Н. А., Герасимчук А. І., Глазко Т. І., Ботез В. М., Пирин Н. І., Кирилюк А. Б. // Міжнародна конференція “Україна в світових, земельних, продовольчих і кормових ресурсах і економічних відносинах”. — Вінниця, “Аграрна наука”, 1995. — С. 356-357. (Дисертант провів досліди, описав матеріал).

15. Вплив різних технологій термічної обробки сої і гороху на ступінь інактивації антипоживних речовин / Кулик М. Ф., Обертюх Ю. В., Величко І. М., Овсієнко А. І., Герасимчук А. І., Кирилюк А. Б., Стасюк О. К. // Матеріали республіканської координаційно-методичної Ради з проблем кормових ресурсів і кормовиробництва по темі “Зернофуражні, зернобобові і кормові культури”. — Вінниця, 1996. — С. 114-116. (Дисертант провів досліди, описав матеріал).

16. Вдосконалення технологій зберігання та використання зерна / Кулик М. Ф., Бабич А. О., Засуха А. А., Калетник Г. М., Атаманюк В. Д., Кавун О. Ф., Смалиус В. М., Андрейцов А. Ф., Кириченко В. І., Юрченко В. І., Юрченко В. К., Мазуренко М. О., Обертюх Ю. В., Герасимчук А. І., Стасюк О. К., Фостик А. І., Побережна А. А., Грицун А. В., Величко І. М., Хіміч В. В., Овсієнко А. І., Савченко Ю. І., Гайдаш В. Д., Дем’янчук Г. Т., Пилипенко О. М., Gracey A., Kirby P., Ross P. / За ред. М. Ф. Кулика, А. О. Бабича, А. А. Засухи, A. Gracey. — Вінниця, 1996. — 240 с. (Дисертант провів досліди, описав матеріал).

17. Кулик М. Ф., Обертюх Ю. В., Жмудь О. В. Нові технології виробництва кормів із зерна сої та використання їх у годівлі тварин // Сучасні та перспективні технології зберігання і використання вологого зернофуражу / За ред. М. Ф. Кулика, Т. В. Засухи, О. В. Жмудя, П. П. Маковецького, Г. М. Калетника. — К.: Світ, 2000. — С. 186-197. (Дисертант провів досліди, описав матеріал).

18. Обертюх Ю. В. Жирнокислотний склад ліпідів зерна сої // Матеріали третьої Всеукраїнської конференції 3 серпня 2000 року: Виробництво, переробка і використання сої на кормові та харчові цілі. — Вінниця, 2000. — С. 92-94.

19. Обертюх Ю. В. Способи інактивації антипоживних речовин сої // Матеріали третьої Всеукраїнської конференції 3 серпня 2000 року: Виробництво, переробка і використання сої на кормові та харчові цілі. — Вінниця, 2000. — С. 94-96.